Rencana Atap Dasar Perencanaan Beban Mati

commit to user Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap 15 JR G G G G SK KT KT KU KU KU KU N JR JR JR S R SR

BAB 3 PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

Gambar 3.1. Rencana Atap Keterangan : KU = Kuda-kuda utama G = Gording KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok SK = Setengah kuda-kuda utama JR = Jurai commit to user 16 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap

3.2. Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut : a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar. b. Jarak antar kuda-kuda : 4 m c. Kemiringan atap a : 30 o d. Bahan gording : baja profil lip channels in front to front arrangement e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ûë. f. Bahan penutup atap : genteng. g. Alat sambung : baut-mur. h. Jarak antar gording : 1,85 m i. Bentuk atap : limasan. j. Mutu baja profil : Bj-37 σ ijin = 1600 kgcm 2 σ leleh = 2400 kgcm 2 SNI 03–1729-2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 14 15 16 17 37 10 4 ,1 2 16 1, 73 commit to user 17 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap

3.3. Perencanaan Gording

3.3.1. Perencanaan Pembebanan

Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut : a. Berat penutup atap = 50 kgm 2 . b. Beban angin = 25 kgm 2 . c. Berat hidup pekerja = 100 kg. d. Berat penggantung dan plafond = 18 kgm 2

3.3.2. Perhitungan Pembebanan

· Kemiringan atap a = 30°. · Jarak antar gording s = 1,85 m. · Jarak antar kuda-kuda utama = 4,00 m. Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels in front to front arrangement 125 × 100 × 20 × 3,2 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut : a. Berat gording = 12,3 kgm b. Ix = 362 cm4 c. Iy = 225 cm4 d. h = 125 mm e. b = 100 mm f. ts = 3,2 mm g. tb = 3,2 mm h. Zx = 58,0 cm 3 i. Zy =45,0cm 3 100 125 3,2 20 commit to user 18 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap y x px py p y x qx qy q 1 Beban Mati titik Berat gording = 12,300 kgm Berat Plafond = 1,6 × 18 = 28,800 kgm Berat penutup atap = 1,85 × 50 = 92,500 kgm q = 133,600 kgm q x = q sin a = 133,600 × sin 30° = 66,800 kgm. q y = q cos a = 133,600 × cos 30° = 115,700 kgm. M x1 = 1 8 . q y . L 2 = 1 8 × 115,700 × 4 2 = 231,4 kgm. M y1 = 1 8 . q x . L 2 = 1 8 × 66,800× 4 2 = 133,6 kgm. 2 Beban hidup P diambil sebesar 100 kg. P x = P sin a = 100 × sin 30° = 50,000 kg. P y = P cos a = 100 × cos 30° = 86,603 kg. M x2 = 1 4 . P y . L = 1 4 × 86,603 × 4 = 86,603 kgm. M y2 = 1 4 . P x . L = 1 4 × 50 × 4 = 50,000 kgm. + commit to user 19 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap 3 Beban angin TEKAN HISAP Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm 2 . Koefisien kemiringan atap a = 30°. 1 Koefisien angin tekan = 0,02a – 0,4 = 0,2 2 Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin : 1 Angin tekan W 1 = koef. Angin tekan × beban angin × ½ × s 1 +s 2 = 0,2 × 25 × ½ × 1,85+ 1,85 = 9,250 kgm. 2 Angin hisap W 2 = koef. Angin hisap × beban angin × ½ × s 1 +s 2 = – 0,4 × 25 × ½ × 1,85 + 1,85 = -18,500 kgm. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x : 1 M x tekan = 1 8 . W 1 . L 2 = 1 8 × 9,250 × 4 2 = 28,906 kgm. 2 M x hisap = 1 8 . W 2 . L 2 = 1 8 × -18,500 × 4 2 = -57,813 kgm. Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording Momen Beban Mati Beban Hidup Beban Angin Kombinasi Tekan Hisap Minimum Maksimum M x M y 231,4 133,6 86,603 50 18,5 - -37 - 431,045 240,32 445,845 240,32 commit to user 20 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap

3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan

Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum M x = 445,845 kgm = 44584,5 kgcm. M y = 240,32 kgm = 24032 kgcm. σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M ÷÷ ø ö çç è æ + ÷÷ ø ö çç è æ = 2 2 45,0 24032 58,0 44584,5 ÷ ø ö ç è æ + ÷ ø ö ç è æ = 936,0024 kgcm 2 s ijin = 1600 kgcm 2 Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum M x = 431.045 kgm = 43104,5 kgcm. M y = 240,32 kgm = 24032 kgcm. σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M ÷÷ ø ö çç è æ + ÷÷ ø ö çç è æ = 2 2 45,0 24032 58,0 43104,5 ÷ ø ö ç è æ + ÷ ø ö ç è æ = 915,1623 kgcm 2 s ijin = 1600 kgcm 2 commit to user 21 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap

3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 125 × 100 × 20 × 3,2 q x = 0,69180 kgcm E = 2,1 × 10 6 kgcm 2 q y = 1,19823 kgcm I x = 362 cm 4 P x = 50 kg I y = 225 cm 4 P y = 86,603 kg = ´ = 500 180 1 ijin Z 2,778 cm Z x = y 3 x y 4 x 48.E.I .L P 384.E.I .L 5.q + = 225 10 . 1 , 2 48 500 50 225 10 . 1 , 2 384 500 69180 , 5 . 6 3 6 4 ´ ´ ´ + ´ ´ ´ ´ = 1,467 cm Z y = x 3 y x 4 y 48.E.I .L P 384.E.I .l 5.q + = 362 10 . 1 , 2 48 500 603 , 86 362 10 . 1 , 2 384 500 19823 , 1 5 6 3 6 4 ´ ´ ´ + ´ ´ ´ ´ = 1,579 cm Z = 2 y 2 x Z Z + = = + 2 2 579 , 1 467 , 1 2,155 cm Z £ Z ijin 2,155 cm £ 2,778 cm …………… aman Jadi, baja profil lip channels in front to front arrangement dengan dimensi 125 × 100 × 20 × 3,2 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording . commit to user 22 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap

3.4. Perencanaan Jurai

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 14 15 16 17 19 12 11 18 Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai Nomer Batang Panjang Batang m 1 2,10 2 2,13 3 2,36 4 2,36 5 2,39 6 2,26 7 2,29 8 2,55 9 2,55 10 2,58 11 0,69 12 2,19 13 1,40 14 2,65 commit to user 23 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap a b c d e f g h i a b c e f g h l i j k k k j j a b c d d e g h i f a b c d e f g h i a b c e f g h K U K U K U K U N G G K T J SK l i j k k k j j a b c d d e g h i f 15 2,18 16 3,21 17 3,14 18 3,95 19 4,12

3.4.2. Perhitungan luasan jurai

Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai commit to user 24 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap Tinggi ab = 0,92 m Tinggi bc = cd = de = ef = fg = gh = ½ . 1,92 = 0,96 m Tinggi hi = ij = jk = kl = ½ . 2,12 = 1,06 m Tinggi h x = 0,19 m Panjang aa’ = 2,90 m Panjang a’a” = 4,40 m Panjang cc’ = 2,03 m Panjang c’c” = 3,53 m Panjang ee’ = 1,25 m Panjang e’e” = 2,75 m Panjang gg’ = 0,42 m Panjang g’g” = 1,92 m Panjang hh’ = 0,94 m Panjang h’h” = 1,50 m Panjang ii’ = 0,70 m Panjang i’i” = 1,12 m Panjang kk’ = 0,23 m Panjang k’k” = 0,36 m · Luas aa’a”c”c’c = ½ aa’ + cc’ tac + ½ a’a” + c’c” tac = ½ 2,9 + 2,03 1,73 + ½ 4,40 + 3,53 1,73 = 11,239 m 2 · Luas cc’c”e”e’e = ½ cc’ + ee’ tce + ½ c’c” + e’e” tce = ½ 2,03 + 1,25 1,57 + ½ 3,53 + 2,751.57 = 7,51 m 2 · Luas ee’e”g”g’g = ½ ee’ + gg’ teg + ½ e’e” + g’g” teg = ½ 1,25 + 0,42 1,67 + ½ 2,75 + 1,92 1,67 = 5,294 m 2 · Luas gg’g” h”h’ = ½ × gg’× tgh + ½ g’g” + h’h” tgh = ½ × 0,42 × 0,83 + ½ 1,92 + 1,50 0,83 = 1,594 m 2 · Luas hh’h”ii’i” = ½ hh’ + ii’ thi + ½ h’h” + i’i” thi = ½ 0,94 + 0,7 0,75 + ½ 1,50+ 1,12 0,75 = 1,605 m 2 · Luas ii’i”kk’k” = ½ ii’+ kk’ tik + ½ i’i” + k’k” tik = ½ 0,7 + 0,23 2.1,06 + ½ 1,12+ 0,37 2.1,06 = 2,57 m 2 · Luas kk’k”m = ½ × kk’ × tkl + ½ × k’k” × tkl = ½ × 0,23 × 1,06 + ½ × 0,37 × 1,06 = 0,32 m 2 commit to user 25 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap a b c d e f g h i j k a b c d e g h i j n k l m m m l l a b c d e f f g i j k h 3.9991 a b c d e f g h i a b c e f g h K U K U K U K U N G G K T J SK x l i j k k k j j a b c d d e g h i f x x Gambar 3.4. Luasan Plafon Jurai Tinggi ab = 1,4 m Tinggi bc = cd =0,80 Tinggi de = ef = fg = gh = hi= ij = ½ . 1,67 = 0,835 m Tinggi jk = kl = lm = mn = ½ . 1,5 = 0,75 m Tinggi j x = 0,13 m commit to user 26 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap Panjang aa’ = 4,00 m Panjang a’a” = 5,50 m Panjang cc’ = 2,88 m Panjang c’c” = 4,40 m Panjang ee’ = 2,00 m Panjang e’e” = 3,53 m Panjang gg’ = 1,20 m Panjang g’g” = 2,75 m Panjang ii’ = 0,36 m Panjang i’i” = 1,92 m Panjang jj’ = 0,94 m Panjang j’j” = 1,50 m Panjang kk’ = 0,70 m Panjang k’k” = 1,12 m Panjang mm’ = 0,23 m Panjang m’m” = 0,36 m · Luas aa’a”c”c’c = ½ aa’ + cc’ tac + ½ a’a” + c’c” tac = ½ 4,0 + 2,88 2,32 + ½ 5,5 + 4,40 2,32 = 19,46 m 2 · Luas cc’c”e”e’e = ½ cc’ + ee’ tce + ½ c’c” + e’e” tce = ½ 2,9 + 2,03 1,73 + ½ 4,40 + 3,53 1,73 = 11,239 m 2 · Luas ee’e”g”g’g = ½ ee’ + gg’ teg + ½ e’e” + g’g” teg = ½ 2,03 + 1,25 1,57 + ½ 3,53 + 2,751.57 = 7,51 m 2 · Luas gg’g”i”i’i = ½ gg’ + ii’ tgi + ½ g’g” + i’i” tgi = ½ 1,25 + 0,42 1,67 + ½ 2,75 + 1,92 1,67 = 5,294 m 2 · Luas ii’i” j”j’j = ½. ii’.tij + ½ i’i” + j’j” tij ½ × 0,42 × 0,83 + ½ 1,92 + 1,50 0,83 = 1,594 m 2 · Luas jj’j”k”k’k = ½ jj’ + kk’ tjk + ½ j’j” + k’k” tjk = ½ 0,94 + 0,7 0,75 + ½ 1,50+ 1,12 0,75 = 1,605 m 2 · Luas kk’k”m”m’m = ½ kk’+ mm’ tkm + ½ k’k” + m’m” tkm = ½ 0,7 + 0,23 2.0,75 + ½ 1,12+ 0,36 2.0,75 = 1,82 m 2 · Luas mm’m”n = ½ × mm’ × tmn + ½ × m’m” × tmn commit to user 27 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 3 14 1 5 16 1 7 19 20 21 2 2 P1 P2 P3 P4 P5 P 6 P10 P9 P8 P11 P7 11,31 = ½ × 0,23 × 0,75 + ½ × 0,36 × 0,75 = 0,22 m 2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai

Data-data pembebanan : Berat gording = 12,30 kgm Berat penutup atap = 50 kgm 2 Berat plafon dan penggantung = 18 kgm 2 Berat profil kuda-kuda = 7,54 kgm Gambar 3.5. Pembebanan jurai akibat beban mati

a. Beban Mati

1 Beban P1 a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording bb’b” = 12,3 × 2,47+4,00 = 79,581 kg b Beban Atap = luasan aa’a”c”c’c × berat atap = 11,239 × 50 = 561,95 kg c Beban Plafon = luasan cc’c”e”e’e’ × berat plafon = 11,239 × 18 = 202,302 kg d Beban Kuda-kuda = ½ × btg 1 + 6 × berat profil kuda-kuda commit to user 28 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap = ½ × 2,10 + 2,26 × 7,54 = 54,5 kg e Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 54,5 = 16,35 kg f Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 54,5 = 5,45 kg 2 Beban P2 a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording dd’d” = 12,3 × 1,63+3,17 = 59,04 kg b Beban Atap = luasan cc’c”e”e’e × berat atap = 7,51 × 50 = 375,5 kg c Beban Kuda-kuda = ½ × btg 6 + 13 + 14 + 7 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,26 + 0,69 + 2,19 + 2,29 × 7,54 = 92,875 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 92,875 = 27,862 kg e Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 92,875 = 9,287 kg 3 Beban P3 a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’f” = 12,3 × 0,78+2,33 = 38,253 kg b Beban Atap = luasan ee’e”g”g’g × berat atap = 5,294 × 50 = 264,7 kg c Beban Kuda-kuda = ½ × btg 7 + 15 + 16 + 8 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,29 + 1,4 + 2,65 + 2,55 × 7,54 = 111,125 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 111,125 = 33,338 kg e Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 111,125 = 11,1125 kg 4 Beban P4 a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording xx’x” commit to user 29 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap = 12,3 × 0,98+1,57 = 31,365 kg b Beban Atap = luasan gg’g” h”h’h × berat atap = 1,594 × 50 = 79,7 kg c Beban Kuda-kuda = ½ × btg 8 + 17 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,55 + 2,18 × 7,54 = 59,125 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 59,125 = 17,738 kg e Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 59,125 = 5,9125 kg 5 Beban P5 a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording hh’h” = 12,3 × 0,94+1,5 = 30,258 kg b Beban Atap = luasan hh’h’ii’i” × berat atap = 1,605 × 50 = 80,25 kg c Beban Kuda-kuda = ½ × btg 23 + 24 + 11 × berat profil kuda-kuda = ½ × 0,5 + 2,40 + 2,84 × 7,54 = 71,75 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 71,75 = 21,525 kg e Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 71,75 = 7,175kg 6 Beban P6 a Beban Atap = luasan kk’k”l × berat atap = 0,32 × 50 = 16 kg b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 12 + 26 + 27 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,88 + 3,64 + 1,77 × 7,54 = 103,625 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 103,625 = 31,088 kg d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 103,625 = 10,3625 kg commit to user 30 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap 7 Beban P7 a Beban Plafon = luasan mm’m”n × berat plafon = 0,22 × 18 = 3,96 kg b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 5 + 21 + 22 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,39 + 3,95 + 4,12 × 7,54 = 130,75 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 130,75 = 39,225 kg d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 130,75 = 13,075 kg 8 Beban P8 a Beban Plafon = luasan kk’k”m”m’m × berat plafon = 1,82 × 18 = 32,76 kg b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 4 + 5 + 19 + 20 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,36 + 2,39 + 3,21 + 3,14 × 7,54 = 138,75 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 138,75 = 41,625 kg d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 138,75 = 13,875 kg 9 Beban P9 a Beban Plafon = luasan jj’j”k”k’k × berat plafon = 1,05 × 18 = 28,89 kg b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 18 + 4 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,18 + 2,36 × 7,54 = 56,75 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 56,75 = 17,025kg d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 56,75 = 5,675 kg commit to user 31 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap 10 Beban P10 a Beban Plafon = luasan gg’g”i”i’i × berat plafon = 5,294 × 18 = 95,292 kg b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 2 + 3 + 14 + 15 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,13 + 2,36 + 2,19 + 1,40 × 7,54 = 101,00 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 101,00 = 30,3 kg d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 101,00 = 10,100 kg 11 Beban P11 a Beban Plafon = luasan ee’e”g”g’g × berat plafon = 7,51 × 18 = 135,18 kg b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 1 + 2 + 13 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,10 + 2,13 + 0,69 × 7,54 = 61,5 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 61,5 = 18,45 kg d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda = 10 × 61,5 = 6,15 kg Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai Beban Beban Atap kg Beban gording kg Beban Kuda- kuda kg Beban Bracing kg Beban Plat Penyambung kg Beban Plafon kg Jumlah Beban kg Input SAP 2000 kg P1 561,95 79,581 54,5 5,45 16,35 11,239 729,07 730 P2 375,5 59,04 92,875 9,2875 27,862 - 564,565 565 P3 264,7 38,253 111,125 11,1125 33,338 - 458,529 459 P4 79,7 31,365 59,125 5,9125 17,738 - 193,841 194 P5 80,25 30,258 71,75 7,175 21,525 - 210,958 211 P6 16 - 103,625 10,3625 31,088 - 161,076 162 P7 - - 130,75 13,075 39,225 3,96 187,01 188 commit to user 32 Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Puskesmas 2 Lantai Bab 3 Perencanaan Atap P8 - - 138,75 13,875 41,625 32,76 227,01 228 P9 - - 56,75 5,675 17,025 28,89 108,34 109 P10 - - 101 10,1 30,3 95,292 236,692 237 P11 - - 61,5 6,15 18,45 135,18 221,28 222

b. Beban Hidup